化学反应可以像黑洞一样扰乱量子信息

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化学反应可以像黑洞一样扰乱量子信息

研究表明，分子在扰乱量子信息方面可以与黑洞媲美。美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员与莱斯大学理论物理学家彼得·沃林斯合作，结合了黑洞物理学和化学物理学的数学工具，展示了化学反应中的量子信息扰乱，并且几乎能够达到黑洞中的量子机械极限。该研究发表在《美国国家科学院院刊》上。

研究者使用了一种名为“时外相关函数”（OTOCs）的数学工具，它通常用于黑洞物理学。OTOCs测量了量子系统中一个部分在某个时间点调整会如何影响其他部分的运动，从而揭示了信息在分子中传播的速度和效率。这对于理解化学反应中的量子信息扰乱以及控制反应过程具有重要意义。

研究者发现，在低温下，具有低激活能的化学反应可能会接近量子极限进行信息扰乱，类似于黑洞的情况。他们还指出，这些研究结果对于构建量子计算机中的隧道系统以及光驱动反应和先进材料设计等领域具有实际应用价值。

这项研究得到了美国国家科学基金会和莱斯大学Bullard-Welch基金会的支持。

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